氢氧燃料电池中的电极反应负极

1第2课时化学电源21.了解常见化学电源的种类及其工作原理；2.通过学习几种重要的化学电源，了解原电池在实际生活中的应用。3锂电池干电池叠层电池钮扣电池化学电源是能够实际应用的原电池4化学电源一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池锂离子电池银锌蓄电池普通锌锰干电池锌银钮扣电池(干电池)(蓄电池或可充电电池)了解化学电源的分类51.普通锌锰电池一、干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液，还填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。6负极：正极：Zn-2e-====Zn2+2NH4++2e-====2NH3+H2（1）酸性锌锰电池请写出各电极的电极反应：7（2）碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵作电解质，其电极反应为：负极：Zn+2OH--2e-====ZnO+H2O正极：MnO2+2H2O+2e-====Mn(OH)2+2OH-电池反应为：Zn+MnO2+H2O====ZnO+Mn(OH)20+4+2+28铅蓄电池（1）正负极材料正极：PbO2负极：Pb（2）工作机制电解质：H2SO4溶液2.二次电池2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)——既能放电又能充电充电放电9放电过程总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)====2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+SO42-(aq)-2e-====PbSO4(s)正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-====PbSO4(s)+2H2O(l)氧化反应还原反应负极：①放电过程给铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程。10②充电过程PbSO4(s)+2e-====Pb(s)+SO42-(aq)还原反应阴极：阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-====PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)氧化反应接电源负极接电源正极充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)====Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)11（1）铅蓄电池的负极材料是。（2）放电时PbO2电极上发生反应,Pb电极上发生反应（填“氧化”或“还原”）。（3）充电时，电池反应为:________________________________。Pb还原氧化2PbSO4+2H2O====PbO2+Pb+2H2SO4123.新型燃料电池利用氢气、天然气等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。用途：宇宙飞船，应用前景广阔。13燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。优点：能量转化率高，可持续使用，对环境友好。14负极:2H2－4e-====4H+正极:O2+4e-＋4H+====2H2O总反应方程式：2H2＋O2====2H2O（1）酸性氢氧燃料电池15（2）碱性氢氧燃料电池电池总反应：2H2+O2====2H2O负极:2H2+4OH-－4e-====4H2O正极:O2+2H2O+4e-====4OH-161.现有H2、O2构成的燃料电池，KOH作电解质溶液，则负极应通入气,正极通入气，电极反应为:、。2.如把KOH改为H2SO4作电解质，则电极反应为：、_____________________________。氢负极：2H2-4e-+4OH-====4H2O正极：O2+4e-+2H2O====4OH-负极:2H2-4e-====4H+正极:O2+4e-+4H+====2H2O电极反应需考虑电解质溶液的参与。氧17酸性和碱性氢氧燃料电池中，反应进行一段时间后电解质溶液的pH分别如何变化？碱性氢氧燃料电池中pH变小，酸性氢氧燃料电池中pH变大。18燃料电池、充电电池的一般解题思路：已知电池反应，根据化合价升降，确定正负极反应的物质；注意电解质溶液可能参与电极反应，判断电极反应式的对错或电解质溶液pH的变化。19书写电极反应式的方法：1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应。总反应减去一电极反应式即得到另一电极反应式；2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中则以CO32－形式存在）。20固体燃料电池介质电池反应：2H2+O2====2H2O负极正极负极正极2H2-4e-+2O2－====2H2OO2+4e-====2O2－2H2-4e-====4H+O2+4H++4e-===2H2O21将铂丝插入KOH溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作甲烷燃料电池。根据对两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为，这一极的电极反应为；通入氧气的一极为_____，电极反应为，总反应为。负极CH4-8e-+10OH-====CO32-+7H2O正极O2+4e-+2H2O====4OH-CH4+2O2+2KOH====K2CO3+3H2O221.碱性锌锰干电池电池反应：Zn+MnO2+H2O====ZnO+Mn(OH)2正极：MnO2+2H2O+2e-====Mn(OH)2+2OH-负极：Zn+2OH--2e-====ZnO+H2O0+4+2+223正极：阴极：阳极：------铅蓄电池：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O充电放电负极：放电：充电：Pb-2e-+SO42-====PbSO4PbO2+2e-+SO42-+4H+====PbSO4+2H2OPbSO4+2e-=====Pb+SO42-PbSO4-2e-+2H2O====PbO2+SO42-+4H+0+4+22.可充电电池（二次电池）24在酸性或中性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：负极：2H2-4e-====4H+正极：O2+4H++4e-====2H2O3.氢氧燃料电池电池总反应：2H2+O2====2H2O在碱性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：负极：2H2+4OH--4e-====4H2O正极：O2+2H2O+4e-====4OH-251.某种锂电池的总反应为Li+MnO2=====LiMnO2,下列说法正确的是（）A.Li是正极，电极反应为Li-e-====Li+B.Li是负极，电极反应为Li-e-====Li+C.Li是负极，电极反应为MnO2+e-====MnO2–D.Li是负极，电极反应为Li-2e-====Li2+B+3262.锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可以表示为：Zn+2MnO2+2NH4+====Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是（）A．MnO2和NH4+B．Zn2+和NH4+C．ZnD．碳棒A273.如图为一种钮扣微型电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液是KOH溶液，俗称银锌电池，该电池的总反应式为：Zn+Ag2O====ZnO+2Ag。根据以上提供的资料，判断下列说法正确的是（）A．锌为正极，Ag2O为负极B．放电时正极附近溶液的pH升高C．放电时负极附近溶液的pH升高D．溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动B284.随着生活水平的不断提高，废电池必须集中处理的问题被提到议事日程上来，首要原因是（）A.利用电池外壳的金属材料B.回收其中的石墨电极C.不使电池中渗出的电解液腐蚀其他物品D.防止电池中的汞、镉、铅等重金属离子污染水或土壤D295.（双选）下图为氢氧燃料电池工作原理示意图，按此图提示，下列叙述不正确的是()A.b电极的电极反应为：4OH–-4e-===2H2O+O2↑B.a电极是负极C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.氢氧燃料电池是一种只能将氧化剂和燃料全部储藏在电池内的发电装置A、D氢气入口氧气入口306.写出锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程式。负极：；正极：；总反应：。Zn-2e-====Zn2+2NH4++2e-====2NH3+H2Zn+2NH4+====Zn2++2NH3+H2317．按要求对下图中两极进行必要的连接并填空：（1）在A图中，使铜片上冒H2气泡。请加以必要连接，则连接后的装置叫。电极反应式：锌板；铜板：。（2）在B图中，使a极析出铜，则b极析出。加以必要的连接后，该装置叫。电极反应式，a极：b极：。原电池Zn-2e-====Zn2＋2H＋＋2e-====H2↑O2电解池Cu2＋＋2e-====Cu4OH――4e-====O2↑＋2H2O32再经过一段时间后，停止反应并搅匀溶液，溶液的pH（选填“升高”“降低”或“不变”），加入一定量的后，溶液能恢复至与电解前完全一致。CuO降低33克服畏惧、建立自信的方法，就是去做你害怕的事，直到你获得成功的经验。